Całkowity rozwój i ewolucja różnych instrumentów astronomicznych to osobna historia w historii naszego poznania wszechświata, ale w tym filmie skupimy się na jednym bardzo interesującym przypadku. Dotyczy on wielkiego teleskopu z Paryskiej Wystawy w 1900 roku, który do dziś pozostaje największym refraktorem kiedykolwiek zbudowanym.
Dwa podejścia do obserwacji nieba
Jeśli źrenica ludzkiego oka ma maksymalną średnicę, powiedzmy, 8 mm, to jeśli teleskop ma średnicę 20 cm, zbierze więcej światła. Istnieje wiele różnych typów teleskopów optycznych, ale ogólnie możemy je podzielić na dwa różne podejścia. Pierwsze skupia światło za pomocą soczewek, a drugie skupia światło za pomocą zwierciadeł.
Teleskop soczewkowy to refraktor, podczas gdy teleskop zwierciadlany to reflektor. Oba zbierają duże ilości światła, skupiając je w wąski promień skierowany ku oku, i to jest ich cała praca. Astronomowie kiedyś używali obu typów teleskopów, aż stało się jasne, że budowanie ogromnych zwierciadeł jest po prostu tańsze i mniej problematyczne niż budowanie ogromnych soczewek.
Wyzwania konstrukcyjne soczewek
Ogromne zwierciadło można zbudować w taki sposób, że składa się z modułów, co ułatwia montaż. Zwierciadło można umieścić na podstawie i nie podlega większym naprężeniom, ponieważ siedzi stabilnie. Soczewkę można trzymać tylko za jej krawędziami, co w połączeniu z jej bardzo dużą masą powodowało jej deformację.
Soczewka ugina się pod własną wagą i psuje obraz. Taka soczewka mogła ważyć nawet kilkaset kilogramów, a szkło nie jest idealnie sztywne. Nic nie jest idealnie sztywne. Ten problem można było ominąć, eliminując grawitację Ziemi, ale jeśli możesz odpalić refraktor na orbitę, możesz tak samo odpalić reflektor na orbitę, który przy tej samej cenie i masie będzie miał większe możliwości.
Specyfika największego refraktora
Duże refraktory były również bardzo długie. I to wszystko oznaczało, że koniec ery dużych refraktorów nastąpił już w XIX wieku z budową soczewki o średnicy 1 metra, ale potem przyszli Francuzi i oni zbudowali nawet większy, i był to prawdopodobnie najbardziej nietypowy teleskop w historii.
Wielki teleskop z Paryskiej Wystawy był naprawdę dziwnym teleskopem. Rura o długości 60 metrów została umieszczona na wysokości 7 metrów z kolumn stalowych. Teleskop był trwale zamocowany w stałej pozycji poziomej i nie mógł się poruszać.
Unikalny mechanizm siderostatu
Z przodu znajdowała się ogromna soczewka o średnicy 125 cm i wadze 450 kg. Długość ogniskowa wynosiła 57 m. Ostrzenie w systemach optycznych reguluje się delikatnie manipulując odległościami soczewek. Jak ostrzyć ostrość w teleskopie o długości 60 metrów, oczywiście, ustawiając okular na wagonie kolejowym i przesuwać go tam i z powrotem.
Poza tym teleskop był stacjonarny i celował soczewkę w ścianę. Nie mógł podążać za niebem, więc sprytni Francuzi zdecydowali się sprowadzić niebo do niego i zbudowali gigantyczny mechanizm zwany siderostatem, który zmieniał pozycję dwumetrowego zwierciadła, które odbijało światło nieba ku soczewce. Operator stacji siderostatu chwycił światło obiektu, skierował je do stacjonarnego teleskopu, który rzucił obraz na ścianę w dalszym pokoju, gdzie mogli obserwować.
Ograniczenia i rola historyczna
Podsumowując, ten gigantyczny wynalazek był obciążony wadami optycznymi, był narażony na ruchy gorącego powietrza, miał ograniczoną i problematyczną mobilność i znajdował się za słabo wykonaną płotem. Jasno oświetlone niebo w centrum Paryża wpływało na jakość obserwacji.
To wszystko w połączeniu sprawiło, że ten instrument był niezręczny, niepraktyczny i w konsekwencji prawie bezużyteczny z punktu widzenia naukowego, ale rola tego teleskopu była inna od samego początku. Paryska wystawa miała na celu przedstawienie szczytu ludzkich możliwości inżynieryjnych, a teleskop wypełnił to zadanie w pełni.